（10分）如圖所示，讓質(zhì)量m=5.0kg的擺球由圖中所示位置A從靜止開始下擺，擺至最低點(diǎn)B點(diǎn)時(shí)恰好繩被拉斷。已知擺線長L=1.6m，懸點(diǎn)O與地面的距離OC=4.0m。若空氣阻力不計(jì)，擺線被拉斷瞬間小球的機(jī)械能無損失。(g取10 m/s2)求：

（1）擺線所能承受的最大拉力T；
（2）擺球落地時(shí)的動(dòng)能。

（1）100N;（2）160J。

解析試題分析：（1）設(shè)擺球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度為，根據(jù)動(dòng)能定理和牛頓第二定律有
                                       
                                            
聯(lián)立以上兩式，代入數(shù)據(jù)可解得：
，                                         
（2）選擇地面為零勢地面，由機(jī)械能守恒定律得：
                             
代入數(shù)據(jù)可解得：
                  
考點(diǎn)：牛頓第二定律及機(jī)械能守恒定律。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如右圖所示，在傾角為α＝30°的光滑斜面上，有一根長為L＝0.8 m的細(xì)繩，一端固定在O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m＝0.2 kg的小球，沿斜面做圓周運(yùn)動(dòng)，若要小球能通過最高點(diǎn)A，則小球在最低點(diǎn)B的最小速度是(　　)

A．2 m/s B．m/s
C．m/s D．m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，傾角為θ=45°的粗糙平直導(dǎo)軌與半徑為R的光滑圓環(huán)軌道相切，切點(diǎn)為B，整個(gè)軌道處在豎直平面內(nèi)。一質(zhì)量為m的小滑塊從導(dǎo)軌上離地面高為h=3R的D處無初速下滑進(jìn)入圓環(huán)軌道.接著小滑塊從圓環(huán)最高點(diǎn)C水平飛出，恰好擊中導(dǎo)軌上與圓心O等高的P點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力.

求：（1）滑塊運(yùn)動(dòng)到圓環(huán)最高點(diǎn)C時(shí)的速度的大��；
（2）滑塊運(yùn)動(dòng)到圓環(huán)最低點(diǎn)時(shí)對圓環(huán)軌道壓力的大��；
（3）滑塊在斜面軌道BD間運(yùn)動(dòng)的過程中克服摩擦力做的功。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（18分）光滑水平面上放著質(zhì)量mA=1kg的物塊A與質(zhì)量mB=2kg的物塊B，A與B均可視為質(zhì)點(diǎn)，A靠在豎直墻壁上，A、B間夾一個(gè)被壓縮的輕彈簧（彈簧與A、B均不拴接），在A、B間系一輕質(zhì)細(xì)繩，細(xì)繩長度大于彈簧的自然長度，用手擋住B不動(dòng)，此時(shí)彈簧彈性勢能Ep=49J。如圖所示，放手后B向右運(yùn)動(dòng)，繩在短暫時(shí)間內(nèi)被拉斷，之后B沖上與水平面相切的豎直半圓光滑軌道，其半徑R=0.5m，B恰能到達(dá)最高點(diǎn)C取g=10m/s2，求

（1）B落地點(diǎn)距P點(diǎn)的距離（墻與P點(diǎn)的距離很遠(yuǎn)）
（2）繩拉斷后瞬間B的速度vB的大小
（3） 繩拉斷過程繩對A所做的功W．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖甲所示，在水平路段AB上有一質(zhì)量為2×103 kg的汽車，正以10 m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，汽車前方的水平路段BC較粗糙，汽車通過整個(gè)ABC路段的v－t圖象如圖乙所示(在t＝15s處水平虛線與曲線相切)，運(yùn)動(dòng)過程中汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率保持20kW不變，假設(shè)汽車在兩個(gè)路段上受到的阻力(含地面摩擦力和空氣阻力等)各自有恒定的大�。�

(1)求汽車在AB路段上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的阻力Ff1；
(2)求汽車剛好到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的加速度a；
(3)求BC路段的長度．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（12分）如圖所示，質(zhì)量為m=1kg可看作質(zhì)點(diǎn)的小球以一定初速度沿桌子邊緣水平飛出，下落高度h=0.8m后恰好沿A點(diǎn)的切線方向進(jìn)入豎直放置的半徑R=1m的光滑圓軌道ABC，空氣阻力不計(jì)，取g=10m/s2，sin53°=0.8，求：

（1）小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)速度的大小
（2）小球?qū)壍繠點(diǎn)的壓力

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，斜面和水平面由一小段光滑圓弧連接，斜面的傾角為37°，一質(zhì)量為0.5kg的物塊從斜面上距斜面底端B點(diǎn)5m處的A點(diǎn)由靜止釋放．已知物塊與水平面和斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.3。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）

（1）物塊在水平面上滑行的時(shí)間為多少？
（2）若物塊開始靜止在水平面上距B點(diǎn)10m 的C點(diǎn)處，用大小為4.5N的水平恒力向右拉該物塊，到B點(diǎn)撤去此力，物塊第一次到A點(diǎn)時(shí)的速度為多大？
（3）若物塊開始靜止在水平面上距B點(diǎn)10m 的C點(diǎn)處，用大小為4.5N的水平恒力向右拉該物塊，欲使物塊能到達(dá)A點(diǎn)，水平恒力作用的最短距離為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（16分）如圖所示，水平地面上靜止放置一輛小車A，質(zhì)量，上表面光滑，小車與地面間的摩擦力極小，可以忽略不計(jì)�？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的物塊B置于A的最右端，B的質(zhì)量�，F(xiàn)對A施加一個(gè)水平向右的恒力F＝10N，A運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，小車左端固定的擋板B發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短，碰后A、B粘合在一起，共同在F的作用下繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，碰撞后經(jīng)時(shí)間t＝0.6s，二者的速度達(dá)到。求

（1）A開始運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度a的大�。�
（2）A、B碰撞后瞬間的共同速度v的大小；
（3）A的上表面長度l；

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（18分）如圖所示，水平放置的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ的一端接有電阻R0，不計(jì)電阻的導(dǎo)體棒ab靜置在導(dǎo)軌的左端MP處，并與MN垂直．以導(dǎo)軌PQ的左端為坐標(biāo)原點(diǎn)O，建立直角坐標(biāo)系xOy，Ox軸沿PQ方向．每根導(dǎo)軌單位長度的電阻為r．垂直于導(dǎo)軌平面的非勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度在y軸方向不變，在x軸方向上的變化規(guī)律為：B＝B0＋kx，并且x≥0．現(xiàn)在導(dǎo)體棒中點(diǎn)施加一垂直于棒的水平拉力F，使導(dǎo)體棒由靜止開始向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a．設(shè)導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m，兩導(dǎo)軌間距為L．不計(jì)導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的摩擦，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)其余部分的電阻．

（1）請通過分析推導(dǎo)出水平拉力F的大小隨橫坐標(biāo)x變化的關(guān)系式；
（2）如果已知導(dǎo)體棒從x＝0運(yùn)動(dòng)到x＝x0的過程中，力F做的功為W，求此過程回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q；
（3）若B0＝0．1T，k＝0．2T／m，R0＝0．1Ω，r＝0．1Ω／m，L＝0．5m，
a＝4m／s2，求導(dǎo)體棒從x＝0運(yùn)動(dòng)到x＝1m的過程中，通過電阻R0的電荷量q．

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